[發明專利]一種用光催化氧化有機廢水生產有機碳肥的方法有效
| 申請號： | 201510780420.0 | 申請日： | 2015-11-13 |
| 公開（公告）號： | CN105417830B | 公開（公告）日： | 2018-12-07 |
| 發明（設計）人： | 黃春艷 | 申請（專利權）人： | 深圳市芭田生態工程股份有限公司 |
| 主分類號： | C02F9/12 | 分類號： | C02F9/12;C05F7/00;B01J23/745;C02F101/30 |
| 代理公司： | 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302 | 代理人： | 頓海舟;李唐明 |
| 地址： | 518057 廣東省深*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用光 催化 氧化 有機 廢水 生產 方法 | ||
1.一種用光催化氧化有機廢水生產有機碳肥的方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)準備光催化氧化反應容器：所述光催化氧化反應容器設有攪拌器和遙控定時紫外燈，底部設有帶濾膜的出水口和催化劑排出口，頂部設有可卸載的塑料蓋，上端設有廢液入水口和取樣口；
(2)粗過濾有機廢水：將有機廢水進行粗過濾，除去固體廢渣后通過廢液入水口泵入所述光催化氧化反應容器中；
(3)加入光催化劑、雙氧水：在所述光催化氧化反應容器中加入光催化劑TiO2/SiO2/Fe3O4，根據設計好的注入有機廢水的體積來確定加入催化劑的量，保證其在反應過程中的濃度在0.2-4g/L，從反應器的入水口泵入雙氧水，開啟攪拌器將有機廢水、雙氧水與催化劑混合均勻，攪拌使溶液混合均勻，該操作過程避光；
(4)光催化-氧化降解反應：打開所述光催化氧化反應容器的頂蓋使太陽光直射入反應器內或打開所述光催化氧化反應容器中的紫外燈照射，進行光催化-氧化降解有機廢水反應；
(5)回收催化劑、蒸發濃縮：反應結束后關閉頂蓋或者紫外燈，外加磁場將催化劑吸引到底部回收處理，上清液通過出水口排出，將剩余液體蒸發濃縮制成含碳量為50-500g/L的液體有機碳肥；
所述光催化-氧化降解有機廢水反應時間為20-400min；
所述的光催化劑為TiO2/SiO2/Fe3O4復合納米顆粒，由以下步驟制備：
步驟Ⅰ：制備Fe3O4納米顆粒：將0.05-0.3molFeCl3溶解在200-1500ml乙二醇中，經溶劑熱法制備出Fe3O4納米顆粒，溶劑熱法溫度為160-220℃，用乙醇和純水洗滌數次后分離得到Fe3O4納米顆粒，真空干燥備用；
步驟Ⅱ：制備SiO2/Fe3O4復合納米顆粒：將乙醇與水比例為4:1的溶液40ml攪拌升溫至30-90℃左右，然后邊滴加10ml正硅酸乙酯邊快速攪拌，加入2ml稀鹽酸促進正硅酸乙酯水解加快反應，保持反應2～5小時，結束反應即制備出SiO2溶膠；然后取出0.2g步驟Ⅰ制備的干燥的Fe3O4納米顆粒與SiO2溶膠混合，60-80KHz超聲，靜置4-6h，用無水乙醇洗滌2-4次，磁鐵吸引沉降，棄去上層溶液，將沉淀物50-80℃烘干，研磨成細小顆粒，得到SiO2/Fe3O4復合納米顆粒；
步驟Ⅲ：制備TiO2/SiO2/Fe3O4復合顆粒：先將步驟Ⅱ制備的SiO2/Fe3O4復合納米顆粒0.5g在40-60ml無水乙醇中充分分散，然后補充水和乙醇至混合液體積為1.0-1.2L，轉移至40-50℃水浴中，劇烈攪拌下加入含5ml鈦酸正丁酯的40ml乙醇溶液，靜置陳化4-6h，離心過濾后分別用無水乙醇和去離子水洗滌3次，55-80℃真空干燥40-48h，輕壓研磨后置于馬弗爐中430-480℃煅燒3-3.5h，冷卻至室溫即得粒徑在70-190nm左右的TiO2/SiO2/Fe3O4復合納米粒子。
2.根據權利要求1所述的一種用光催化氧化有機廢水生產有機碳肥的方法，其特征在于，所述攪拌器為二維渦旋式攪拌器。
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